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體育館吸音改造 體育館聲學缺陷分析 2.1 改造項目概況 該體育館為矩形平面,長約87m,寬約52m,屋面中部為凹曲面穹頂,屋面兩側均為膜結構,室內總體積約54700m3, 容座2333座。該體育中心主要功能是用于學生平時體育鍛煉,但需兼顧會議及文藝活動的功能需要(圖1)。 應使用方要求,我方對該體育中心室內音質進行現(xiàn)場主觀試聽與測試,室內墻面雖采用了較大面積的吸聲材料,但由于未根據(jù)體型特點及膜結構特性進行針對性設計,導致室內聲場分布不均勻,音質效果較差。擴聲系統(tǒng)布局不合理,不僅未能減弱音質缺陷的不利影響,反而進一步加劇了聲缺陷的程度。 2.2 聲學改造目標 根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)并結合主觀感受可知改造方案應重點解決下列幾個問題。 (1)改善混響時間頻率特性,解決“起包”現(xiàn)象。根據(jù)混響時間測量結果可知,改造前該體育館空場混響時間f=1000Hz時為4.1s,且在此頻率位置曲線出現(xiàn)峰值??請龈黝l段混響時間實測值詳見表1。 (2)凹曲面穹形頂棚存在聲聚焦現(xiàn)象[14,15]。由于原有凹曲面頂棚未考慮吸聲和擴散處理,聲線聚焦位置恰在人耳高度附近。根據(jù)實測結果可知,在無指向性聲源作用下,聚焦點位置的平均聲壓級(線性計權)比其他位置高2.5d B。



體育館吸音改造 目前,從國內到國外,不論是新建館還是舊館改造,普遍都設計成" 多功能"的模式。不僅具備體育訓練和比賽的功能,還承擔集會、展覽、慶典、文藝演出甚至放電影等多樣功能。據(jù)資料介紹,美國舊金山某體育設施的使用比率 中, 體育比賽占51.7%, 音樂會占19.4%, 馬戲、冰上舞蹈占7.1%, 展覽及其它活動占21.8%。澳大利亞墨爾本某體育館,音樂演出占50%左右。這是體育產業(yè)化、社會化帶來的發(fā)展動向。 一、多功能體育館的主要特點 與一般“純”體育功能的體育館對比,多功能體育館主要有以下一些特點: 1、通常在場地一側設置固定的舞臺,用作會議的講臺及文藝演出活動的表演場地。 2、除在比賽場地安裝體育比賽用照明系統(tǒng)和語言廣播擴聲系統(tǒng)外,還要參照劇場的模式增加設置舞臺燈光和文藝演出(語言與音樂兼用)的擴聲系統(tǒng)。 3、對建聲設計的要求應高于"純"體育功能的場館。這是本文討論的主題。 二、 體育館建筑聲學設計的有關標準 建設部近年先后頒發(fā)了JGJ/T131-2012 《體育場館聲學設計及測量規(guī)程》和JGJ31-2003《體育建筑設計規(guī)范》兩個文件,其中有關建聲設計的指標及要求有以下幾點: 〔1〕體育館建筑聲學條件應以保證語言清晰為主。 〔2〕不得產生明顯的聲聚焦、回聲、顫動回聲等音質缺陷。 〔3〕中小型體育館混響時間在500-1000Hz范圍內宜設置:1.3-1.5s。 各頻率混響時間相對于500-1000Hz混響時間的比值: 頻率〔Hz〕 125 250 2000 4000 比值 1.0-1.3 1.0-1.1 0.9-1.0 0.8-0.9 〔4〕大廳上空應設置吸聲材料或吸聲構造。 〔5〕大廳四周的玻璃窗應設有吸聲效果的窗簾。 〔6〕大面積墻面應做吸聲處理。 〔7〕比賽場地周圍的矮墻、看臺欄板宜設置吸聲構造,或控制傾斜角度和造型。 近年體育館的建筑造型和結構大量采用暴露網架、不設吊頂甚至采用透光的屋頂材料,并流行弧形拱頂、圓形墻體和大面積玻璃窗或玻璃幕墻等形式,這都容易造成較嚴重的聲學缺陷。而且建筑聲學的設計項目往往是在建筑土建設計、裝飾設計甚至施工的后期才介入,由于基本的建筑造型方面已難以改變,解決辦法是從聲學裝修結構方面進行調整和改造。這就大大增加了設計和施工的難度。 建筑結構造成的常見聲學缺陷如: 1、聲聚焦 聲音在遇到凹的墻面或天花棚頂時將會產生聲聚焦,使某些點或某些區(qū)域的聲壓級遠遠大于其它位置,導致聲場分布很不均勻,出現(xiàn)"聲染色"和"聲反饋嘯叫"等音質缺陷。體育館的弧形拱頂和圓形墻體,是典型的容易產生聲聚焦的結構。 2、顫動回聲 在室內的一對平行墻之間,一個聲音在兩墻壁間來回反射產生多個重復的聲音,稱為顫動回聲。這在體育館的大面積墻面以及比賽場地周圍的矮墻和看臺欄板等處容易產生。 3、混響時間偏長



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體育館吸音改造 體育場館的雛形可以追溯到希臘羅馬時期,現(xiàn)代體育場館融合了建筑、結構、機械、電子、材料等專業(yè)技術,并且隨著時代的發(fā)展以及使用的需求,不斷的有新技術應用其中。體育場館作為目前規(guī)模 的公共建筑之一,對各專業(yè)的技術水平以及要求提出了更多的挑戰(zhàn)。體育場館在滿足大型比賽賽事的同時,還會舉辦大型演出等活動,隨之而來的聲學的問題愈加突顯。 體育館噪音解決方案 體育場館一般體型巨大,除專業(yè)的場館以外,為了增加利用率和市場開發(fā)效果,越來越多的體育館呈現(xiàn)多功能化,對聲學要求也越來越高。 如比賽功能,由于有現(xiàn)場解說、廣播的需求,體育館需要適當?shù)幕祉憰r間和良好的語言清晰度;而演出功能時需要更短的混響時間和良好的聲場分布,并且嚴格避免各類聲缺陷。 新建體育館項目的聲學設計和顧問;也承擔過因為聲學問題而不得不開展的改造工程,這時候,必須將聲學測量、技術方案設計、聲學構件的加工安裝全程執(zhí)行。 IACC經過軟件模擬預測的方式為體育館建筑提供準確的聲學分析,在設計階段模擬和預測音質效果的優(yōu)劣,并分析各類聲缺陷存在的可能性,從而為建筑設計和室內裝飾設計提供方案優(yōu)化的建議,將問題解決在設計階段。 大跨度、輕質鋼結構屋面的體育較為常見,雨水沖擊噪聲問題卻在設計和建設過程往往被忽視。經IACC的測量普通的輕質金屬屋面中雨天氣在場館內產生的噪音可以達到72dBA,大到暴雨的天氣場館內產生的噪聲污染水平甚至達到80dBA以上。這種天氣條件下體育館完全無法使用。為此,聲學設計與鋼結構等專業(yè)協(xié)調,充分考慮造價、載荷、保溫等方面的問題,解決屋面雨水沖擊噪聲非常必要。



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